基于从头算方法的一氧化碳水合结构
化学物理
2017-01-31 v1
摘要
一氧化碳（CO）在液态水中的溶剂化对于理解其毒理学效应和生化作用十分重要。本文中，我们使用从头算分子动力学（AIMD）和CCSD(T)-F12计算来评估Straub与Karplus分子力学（MM）模型对CO(aq)的准确性。CCSD(T)-F12的CO--H2O势能面表明，最稳定的结构对应于水向C中心提供氢键。MM计算得到的势能面错误地预测O原子是比C原子更强的氢键受体。AIMD模拟显示CO像疏水溶质一样被溶剂化，与水的氢键作用非常有限。MM模型倾向于高估氢键程度并高估C原子的原子半径。计算所得的水合吉布斯能与实验吻合良好（计算值9.3 kJ/mol vs 实验值10.7 kJ/mol）。计算所得CO(aq)在TIP3P模型水中的扩散系数为5.19 x 10^{-5} cm^2/s，超过实验值2.32 x 10^{-5} cm^2/s的两倍。
引用
@article{arxiv.1610.09046,
title = {The Hydration Structure of Carbon Monoxide by Ab Initio Methods},
author = {Ernest Awoonor-Williams and Christopher N. Rowley},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.09046},
year = {2017}
}